El Dr. Jon Hakkila, investigador de la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH), parte del Sistema de la Universidad de Alabama, es el autor principal de un artículo en The Astrophysical Journal. que promete arrojar luz sobre el comportamiento de estas misteriosas potencias cósmicas centrándose en el movimiento de los chorros donde se originan estas fuerzas. El artículo es coautor del Dr. Timothy Giblin, ex alumno de la UAH, el Dr. Robert Preece y el Dr. Geoffrey Pendleton de deciBel Research, Inc.

"A pesar de haber sido estudiados durante más de cincuenta años, los mecanismos por los cuales los GRB producen luz aún se desconocen, un gran misterio de la astrofísica moderna", explica Hakkila. "Comprender los GRB nos ayuda a comprender algunos de los mecanismos de producción de luz más rápidos y poderosos que emplea la naturaleza. Los GRB son tan brillantes que se pueden ver en todo el universo y, debido a que la luz viaja a una velocidad finita, nos permiten para volver a los primeros tiempos en que existieron las estrellas."

Una razón del misterio es la incapacidad de los modelos teóricos para proporcionar explicaciones consistentes de las características de los GRB para su comportamiento en las curvas de luz. En astronomía, una curva de luz es un gráfico de la intensidad de la luz de un objeto celeste en función del tiempo. El estudio de las curvas de luz puede proporcionar información importante sobre los procesos físicos que las producen, así como ayudar a definir las teorías sobre ellas. No hay dos curvas de luz GRB idénticas y la duración de la emisión puede variar desde milisegundos hasta decenas de minutos como una serie de pulsos energéticos.

"Los pulsos son las unidades básicas de emisión de GRB", afirma Hakkila. "Indican momentos en los que un GRB se ilumina y posteriormente se desvanece. Durante el tiempo que emite un pulso de GRB, sufre variaciones de brillo que a veces pueden ocurrir en escalas de tiempo muy cortas. Lo extraño de estas variaciones es que son reversibles de la misma manera que las palabras". como 'rotador' o 'kayak' (palíndromos) son reversibles.

"Es muy difícil entender cómo puede suceder esto, ya que el tiempo se mueve en una sola dirección. El mecanismo que produce luz en un pulso GRB de alguna manera produce un patrón de brillo, y luego genera este mismo patrón en orden inverso. Eso es bastante extraño. y eso hace que los GRB sean únicos."

Generalmente se supone que la emisión de GRB ocurre dentro de chorros relativistas (poderosas corrientes de radiación y partículas) lanzados desde agujeros negros recién formados.

"En estos modelos, el núcleo de una estrella masiva moribunda colapsa para formar un agujero negro, y el material que cae en el agujero negro se desgarra y se redirige hacia afuera a lo largo de dos haces o chorros opuestos", señala Hakkila. "El material del chorro que apunta en nuestra dirección es expulsado hacia afuera a casi la velocidad de la luz. Dado que el GRB tiene una vida relativamente corta, siempre se ha supuesto que el chorro permanece apuntándonos durante todo el evento. Pero las características del pulso invertido en el tiempo "Ha sido muy difícil de explicar si se originan en el interior de un chorro inmóvil."

Para ayudar a desmitificar estas características, el artículo propone agregar movimiento al jet.

"La idea de un chorro que se mueve lateralmente ofrece una solución sencilla que permite explicar la estructura del pulso GRB invertido en el tiempo", afirma el investigador. "A medida que el jet cruza la línea de visión, un observador verá la luz producida primero por un lado del jet, luego por el centro del jet y finalmente por el otro lado del jet. El jet se iluminará y luego se volverá más débil a medida que el El centro del jet cruza la línea de visión y la estructura radialmente simétrica alrededor del núcleo del jet se verá en orden inverso a medida que el jet se vuelve más débil."

La rápida expansión de los chorros de rayos gamma, junto con el movimiento de la "boquilla" del chorro en relación con un observador, ayuda a iluminar la estructura de los chorros de GRB.

"Los aviones deben rociar material de forma similar a como una manguera contra incendios rocía agua", dice Hakkila. "El chorro se comporta más como un fluido que como un objeto sólido, y un observador que pudiera ver el chorro completo lo vería curvo en lugar de recto. El movimiento de la boquilla hace que la luz de diferentes partes del chorro nos llegue a diferentes puntos. veces, y esto puede usarse para comprender mejor el mecanismo por el cual el chorro produce luz, así como un laboratorio para estudiar los efectos de la relatividad especial."